CH317244A - Steuereinrichtung an einem Triebfahrzeug, das mittels Brennkraftmaschine und kontinuierlich verstellbarem Getriebe angetrieben wird - Google Patents

Description

  Steuereinrichtung an einem Triebfahrzeug, das- mittels     Brennkraftmaschine     und kontinuierlich verstellbarem Getriebe angetrieben wird    Die Erfindung     betrifft    eine     Steuereinrieh-          tung    an einem Triebfahrzeug, insbesondere       Sehienenfahrzeug,    das mittels einer mit Dreh  zahlregulierung arbeitenden     Brennkraftma-          sehine        und    eines kontinuierlich     und        servo-          motoriseli    verstellbaren Getriebes angetrieben  wird. Dabei kann ein mechanisches, z.

   B. ein       lieibradgetriebe,    oder ein hydrostatisches,  z. B. ein Kolben- oder Kapselgetriebe     verwen-          clet    sein.  



  Bei bekannten Steuereinrichtungen dieser  Art arbeitet der Drehzahlregler der     Antriebs-          n        jasehine    unmittelbar auf die Verstellung des       Getriebes,    während der Führer des Fahr  zeuges unabhängig hiervon die     Brennstoff-          reg-ul.ierung    bedient.  



  Mit der Erfindung wird bezweckt, diese  beiden     Einriehtun-en    miteinander zu verbin  den und in     gegenseitige        selbsttätige    Abhän  gigkeit zu bringen.  



       Erfindungsgemäss    geschieht dies dadurch,        < lass    ein zusätzliches Glied vorgesehen ist,     das     mit dem     Brennstoffreguliergestänge,    dem  Steuerschieber des Servomotors     und    einem       Befehlsorgan    des     Steuerkontrollers    in der       Weise    verbunden ist,     da.ss    beim jeweiligen Er  reichen der     Abschlusslage    des Steuerschiebers       das    Getriebe in ein solches Übersetzungsver  hältnis     gebraeht    worden ist,

   dass die     Brenn-          kraftmaseliine    mit dem am     Befehlsorgg.n    ein  gestellten. Füllungsgrad bzw. mit dem     ent-          spreehenden    Drehmoment arbeitet, so dass sie    in Verbindung mit der von der Drehzahl  reguliervorrichtung eingestellten Drehzahl  eine bestimmte Zylinderleistung liefert.  



  Auf diese Weise wirken sieh die auf die       Reglerausschläge    folgenden Reaktionen der       Antriebs-    und     Übertragungsorgane    rascher  aus. Ferner werden der Motor und das Ge  triebe in gewissen ausserordentlichen Betriebs  fällen besser aufeinander abgestimmt als dies  mit der erwähnten bekannten Steuereinrich  tung möglich ist.  



  In der     Zeiehnung    ist ein Ausführungsbei  spiel des     Erfindungsgegenstandes    dargestellt.  Es zeigen       Fig.    1 die Maschinen- und Steueranlage  eines Schienentriebfahrzeuges,       Fig.    2 ein Leistungsdiagramm in Abhän  gigkeit von der Drehzahl des Motors, wobei  ausser der Vollast I auch     einzelne    Teillasten       1I-IV    eingetragen sind,       Fig.    3 ein     Zugkraftdiagramm    in Abhän  gigkeit von der Fahrgeschwindigkeit.  



  Der Dieselmotor 1 treibt die in der Zeich  nung nicht dargestellten     Triebräder    mittels  der     Wellenzüge    2, 3 und des kontinuierlich  verstellbaren     Reibrädergetriebes    4 an. Dieses  besitzt ein Primär- und ein     Sekundärreibrad     5 bzw. 6 mit.     kreisbogenförmigem    Profil, sowie  auf den ausschwenkbaren Armen 7 gelagerte  und gegen die Reibräder gepresste     übertra-          gungsreibscheibe    B. Die Arme 7 sind mitein  ander durch -die. Hebel 9 und die Stange 10      gekoppelt.

   In der Schaltstellung<B>01</B> dreht sich  die Abgangswelle 3 bei einer     bestimmten        hlo-          t        ordrehzahl    am langsamsten, in Schaltstellung  02 am raschesten. Zur Verstellung des Getrie  bes ist ein Servomotor 11 vorgesehen, dessen  Steuerschieber 12 den Zu- und Abfluss des  Drucköls zu den beiden Seiten des Arbeits  kolbens 13 reguliert.  



  Die vom Dieselmotor 1 abzugebende Lei  stung wird durch den Führer am     Steuer-          kontroller    16 eingestellt, der z. B, auf     elektro-          pneumatischem    Wege arbeitet. Dabei dient  die Kurbel 17 zur Einstellung des Brennstoff  pumpenfüllungsgrades, die Kurbel 18 zur  Einstellung der     Vorspannung    der Feder 19  und dadurch der Solldrehzahl des über die  Kegelräder 20 angetriebenen     Fliehkraftreglers     21.  



  Der ausschwenkbare Steuerhebel 25 be  sitzt einen Schwenkpunkt     J7,    der von der  Schaltkurbel 17 aus quer zur Hebellängsachse  verschiebbar ist. Sein linkes Ende ist mit dem  von der     Reglermuffe    22 verstellbaren Brenn  stoffregulierhebel 26 und     -gestänge    27, sein  rechtes Ende über das Gestänge 28 mit dem  Steuerschieber 12 des Servomotors 11 mecha  nisch verbunden.  



  Da. nun bei einer bestimmten Betriebs  drehzahl die Lage der Muffe 22 und die ent  sprechende Stellung des Reguliergestänges 26,  27 der Brennstoffpumpen 29 ein Mass für die  jeweilige Leistungsabgabe des Dieselmotors  bildet, bedingt jede Leistungsänderung ge  genüber dem Gleichgewichtszustand eine Be  wegung des     Brennstoffreguliergestänges.    An  derseits wird     zufolge    der gezeigten mechani  schen Verbindung zwischen dem. Brennstoff  reguliergestänge 26, 27 und dem Steuerschie  ber 12 jede Abweichung der     Reglermuffe    22  aus ihrer Gleichgewichtslage eine     entspre-          eh.ende    Änderung der Einstellung des Getrie  bes 4 einleiten.

   Bei     Abschlusslage    des Steuer  schiebers 12 ist dann eine Einstellung des Ge  triebes 4     zustandegekommen,    welche den Ver  brennungsmotor 1 entsprechend der am       Steuerkontroller    16 eingestellten Füllung und  Drehzahl arbeiten lässt.

      So bewirkt z.     ss.    eine von den Antriebs  rädern herrührende Belastungsvergrösserung  an der Abgangswelle 3 gegenüber dem     C11ei < @h-          gewichtszust.a.nd    zunächst ein Absinken der  Motor- und der     Reglerdrehzahl,wobei    sich das  Reguliergestänge 25-28 und der Steuerschie  ber 12 nach Massgabe der     Muffensenkung    in  zunächst nach der     strichpunktiert    gezeichne  ten Lage verstellen und damit.

   eine mo  mentane Vergrösserung des     Brennstoff-Fül-          lungsgrades    sowie eine Verschiebung des Ar  beitskolbens 13 nach links und eine     entspre-          ehende    Verstellung der     ÜbertragLingsreib-          scheiben    8 im Sinne verminderter Fahr  geschwindigkeit verursachen. Da. von nun an  die Welle 2 zufolge des geänderten Über  setzungsverhältnisses weniger stark belastet  ist, und weil die Brennstoffpumpen mehr för  dern, steigt die Motordrehzahl wieder an     und     das     Reguliergestänge    kehrt in seine alte Lage  zurück oder pendelt nach der entgegengesetz  ten Seite aus.

   Der Reguliervorgang dauert so  lange, bis die eingestellte Betriebsdrehzahl  und das derselben     zug-eordnete        Drehmoment     wieder vorhanden sind. Die am Radumfang  abgegebene Leistung ist dann dieselbe wie  vor dem     RegLiliervorgang,    jedoch bei Zugkraft  und Geschwindigkeitswerten, die den geän  derten     Fahrwiderstandsverhältnissen    entspre  chen. Im     Zugkraftsdiagramm    von     Fig.    3 spielt  sich dieser Vorgang z.

   B. auf dem     Hperbel-          stück    h ab, indem die Fahrgeschwindigkeit     V,     und die Zugkraft.     P,    die neuen Werte     V2     und<I>P2</I> annehmen. Die.     Solldrebzahl    des     lIo-          tors    sei dabei durch den     Kontrollergriff    18  auf den im Leistungsdiagramm an     Fig.    2 er  sichtlichen Wert     II    eingestellt.  



  Weitere Teilwerte der Motorleistung und  der ihnen hinsichtlich wirtschaftlichsten Be  triebes zugeordneten Solldrehzahlen sind in  den Diagrammen durch die römischen     Ziffern          III    und 1V gekennzeichnet und die entspre  ehenden Punkte durch einen punktiert ein  getragenen Linienzug p miteinander verbun  den. Für alle diese Betriebszustände wird das  Getriebe 4 durch das beschriebene Regulier  gestänge selbsttätig auf die richtige     @L        ber-          setzung    eingestellt.

        Die jeweilige Einstellung des     Brennstoff-          reguliergestänges    ist ferner ein richtiges Mass  für die augenblickliche Leistungsfähigkeit der       Brennkra.ftmaschine.        Allt    Unregelmässigkei  ten in der Arbeitsweise des Motors werden  automatisch     berücksichtigt.    Bei teilweisem  Aussetzen eines oder mehrerer Arbeitszylin  der verhindert die     Regulierung    die Über  lastung der     andern    Zylinder.

   Die Gesamt  leistung des Dieselmotors erfährt dabei eine  Reduktion, und das im Getriebe eingestellte       Übersetzungsverhältnis    entspricht der zulässi  gen Belastung der noch     leistungsfähigen    Zy  linder.  



  Würde an Stelle eines kontinuierlich ver  stellbaren     Reibrädergetriebes    ein Getriebe  nach hydrostatischem Prinzip verwendet, z. B.  nach dem Schweiz. Patent Nr. 227215, so wäre  der Arbeitskolben 13 des     Servomotors    11 in  analoger Weise so mit dem     Hubverstellmecha-          nismus    des Getriebes zu verbinden, dass bei  einem durch eine     momentane        Drehzahlvermin-          derung    eingetretenen     Muffenaussehlag    eine  Getriebeverstellung im Sinne     verminderter     Fahrgeschwindigkeit erfolgt und umgekehrt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Steuereinrichtung an einem Triebfahrzeug, insbesondere Schienentriebfahrzeug, das mit tels einer mit Drehzahlregulierung arbeiten den Brennkra.ftmaschine und einem konti- nuierlich und servomotorisch verstellbaren Getriebe angetrieben wird, dadurch gekenn zeichnet, dass ein zusätzliches Glied (25) vor gesehen ist, das mit dem Brennstoffregulier- gestänge (26, 27), dem Steuersehieber (12) des Servomotors (11) und einem Befehlsorgan (17) des Steuerkontrollers (16) in der Weise verbunden ist,

   dass beim jeweiligen Erreichen der Abschlusslage des Steuerschiebers (12) das Getriebe (4) in ein solches Cbersetzungs- verhältnis gebracht worden ist, dass die Brenn kraftmaschine (1) mit dem am Befehlsorgan (17) eingestellten Füllungsgrad bzw. mit dem entsprechenden Drehmoment arbeitet, so dass sie in Verbindung mit der von der Drehzahl reguliervorrichtung eingestellten Drehzahl eine bestimmte Zylinderleistung liefert.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Steuereinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Glied aus einem schwenkbaren zweiarmigen Hebel (25) besteht, dessen Schwenkzentrum (f'VI) vom Stenerkontroller (16) aus verschieb bar ist und dessen Enden mit der Aluffe (22) des Drehzahlreglers (21) bzw. mit denn Steuerschieber (12) verbunden sind.

   2. Steuereinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet., dass der Drehzahl regler (21) mit einer vom Steuerkontroiler (16) aus einstellbaren Drehzahlverstellvor- richtung (19) versehen ist.